[發明專利]用于像素電路的驅動方法和顯示裝置

有效

• 申請號: 201010175702.5
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN101887685A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 山本哲郎;內野勝秀
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G09G3/30
• 分類號: G09G3/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術領域

本發明涉及用于像素電路的驅動方法和顯示裝置，該顯示裝置具有包含被布置在矩陣中的多個像素電路的像素陣列。

日本專利特開Nos.2003-255856和2003-271095是發明人已知的相關領域技術文獻。

背景技術

在有源矩陣類型的顯示設備中，其中有機電致(EL)發光元件被用在像素中，流經每個像素電路中的發光元件的電路由像素電路中提供的有源元件、通常是薄膜晶體管(TFT)來控制。具體地，由于有機EL元件是電流發光元件，因此通過控制流經EL元件的電流量來獲得發光的輝度(gradation)。

使用有機EL元件的相關領域像素電路的例子如圖12A所示。

需要注意，雖然圖12A中僅顯示一個像素電路，但在實際顯示裝置中，m×n個如圖12A顯示的這樣的像素電路被布置在矩陣中，即，在m×n的矩陣中，以便由水平選擇器101和寫入掃描器102選擇和驅動每個像素電路。

參考圖12A，所示的像素電路包括以n溝道TFT形式的采樣晶體管Ts、保持電容器Cs、以p溝道TFT形式的驅動晶體管Td和有機EL元件1。像素電路被布置在信號線DTL和寫入控制線WSL之間的交叉點。信號線DTL被連接到采樣晶體管Ts的一端，寫入控制線WSL被連接到采樣晶體管Ts的柵極。

驅動晶體管Td和有機EL元件1被串聯連接在電源電壓Vcc和地電壓之間。此外，采樣晶體管Ts和保持電容器Cs被連接到驅動晶體管Td的柵極。驅動晶體管Td的柵極-源極電壓由Vgs表示。

在像素電路中，如果寫入控制線WSL被置于選擇狀態且對應于亮度信號的信號值被施加到信號線DTL，那么使得采樣晶體管Ts導通，且信號值被寫入保持電容器Cs中。寫入保持電容器Cs中的信號電壓成為驅動晶體管Td的柵極電壓。

如果寫入控制線WSL被置于非選擇狀態，那么信號線DTL和驅動晶體管Td相互電斷開。然而，驅動晶體管Td的柵極電壓通過保持電容器Cs保持穩定。那么，驅動電流Tds從電源電壓Vcc經驅動晶體管Td和有機EL元件1流向地電壓。

此時，電流Ids展示出對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的值，且有機EL元件1發出具有與電流值一致的亮度的光。

具體地，在本像素電路中，來自信號線DTL的信號值電壓被寫入保持電容器Cs中以改變驅動晶體管Td的柵極施加電壓以控制流到有機EL元件1的電流值從而獲取顯色(color?development)的輝度。

由于P溝道TFT形式的驅動晶體管Td在其源極處被連接到電源電壓Vcc，且該驅動晶體管Td以在飽和區中正常操作的方式設計，且驅動晶體管Td用作具有下述公式(1)給出的值的恒定電流源：

Ids＝(1/2)·μ·(W/L)·Cox·(Vgs-Vth)²??…(1)

其中Ids為流經操作在飽和區中的晶體管的漏極和源極之間的電流，μ為遷移率，W為溝道寬度，L為溝道長度，Cox為柵極電容，且Vth為驅動晶體管Td的閾值電壓。

從上述公式(1)顯然看出，在飽和區中，晶體管的漏極電流Ids由柵極-源極電壓Vgs控制。由于柵極-源極電壓Vgs保持固定，驅動晶體管Td用作恒定電流源，且能夠驅動有機EL元件1發出固定亮度的光。

圖12B圖示了有機EL元件的電流-電壓(I-V)特性的隨時間(time-dependent)的變化。以實線表示的曲線表示了在初始狀態中的特性，而以虛線表示的另一曲線表示了隨時間的變化之后的特性。通常，如圖12B所示，有機EL元件的I-V特性隨時間的流逝而惡化。在圖12A的像素電路中，驅動晶體管Td的漏極電壓與有機EL元件1的隨時間的變化一起變化。然而，由于圖12A的像素電路中的柵極-源極電壓Vgs是固定的，固定量的電流流向有機EL元件1，而且所發光亮度不變化。簡而言之，可以執行穩定的輝度控制。

另一方面，如果驅動晶體管Td由n溝道TFT構成，那么，其有可能在TFT制造中采用相關技術的無定形硅(a-Si)工藝。這樣使得能夠減少TFT襯底的成本。

圖13A示出了如下配置：其中圖12A所示的像素電路中的P溝道TFT形式的驅動晶體管Td由n溝道TFT取代。

參考圖13A，在所示的像素電路中，驅動晶體管Td在其漏極端處被連接到電源電壓Vcc，在其源極處被連接到有機EL元件1的陽極，因此形成源極跟隨器電路。